KR102283878B1 - 트랙터용 자동브레이크 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 트랙터용 자동브레이크 장치에 관한 것으로, 트랙터의 브레이크 시스템에 구성되는 수동 마스터실린더와 브레이크 오페라실린더 사이에 구비되는 자동 마스터실린더를 포함하는 트랙터용 자동브레이크 장치로서, 자동 마스터실린더는 수동 마스터실린더와 연결되는 한편 수동 마스터실린더와 연결되는 포트를 개폐시키는 솔레노이드밸브를 갖는 상부 실린더본체; 상부 실린더본체 및 브레이크 오페라실린더와 연결되는 한편 그 내부에는 공급되는 유압유에 의해 이동되면서 작동유를 브레이크 오페라실린더로 공급하여 브레이크 시스템을 작동시키는 피스톤을 갖는 하부 실린더본체;를 포함하는 트랙터용 자동브레이크 장치를 제공한다.

Description

트랙터용 자동브레이크 장치{Auto brake system for tractor}
본 발명은 트랙터용 자동브레이크 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 트랙터의 주행 방향 전환시 즉 전진 또는 후진으로의 방향 전환시 트랙터를 자동으로 정지시키도록 한 트랙터용 자동브레이크 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 트랙터(Tractor)는 농업용 작업차량으로서, 구조적으로 일반 차량과 유사하지만, 일반 차량에 비해 강력한 엔진을 장착하고 있어 견인력이 좋고 튼튼하여 경작용(耕作用)으로 주로 이용되고 있으며, 경작 용도로의 활용을 위해 차체 바디 전방 내지는 후방 또는 전후방 모두에 다양한 형태의 작업기를 선택적으로 부착할 수 있다.
이처럼 경작(耕作)에 주로 이용되는 트랙터는 작업 특성상 저속에서 고속 또는 고속에서 저속으로의 변속, 그리고 전,후진 이동방향으로의 변속이 빈번하게 요구된다.
이러한 트랙터의 트랜스미션에는 차동기어(Differential Gear)가 구비되고, 트랜스미션(Transmission)의 측부에는 뒷차축이 접속되어 구비된다.
차동기어의 출력축과 뒷차축은 감속장치를 통해 연결되고, 출력축 상에는 브레이크장치가 구비된다.
이러한 브레이크장치는 대한민국 등록특허 제10-0920867호(이하 '선행기술문헌'이라 한다)에 개시된 바와 같이, 출력축의 외주부에 설치되는 브레이크 디스크와, 브레이크 디스크의 일측에 배치되는 브레이크 서포트와, 브레이크 디스크의 타측에 배치되어 브레이크 디스크를 압박하는 가압부재를 포함하는 다판식 마찰브레이크로 구성된다.
이와 같은 다판식 마찰브레이크는 가압부재의 조작 형태에 따라 유압식과 기계식으로 구분된다.
유압식 브레이크장치의 경우는 가압부재가 작동유에 의해 슬라이딩 작동되는 피스톤 구조로 이루어져 있는데, 가압부재는 뒷차축 케이스 또는 브레이크 케이스에 피스톤 운동이 가능한 상태로 결합되고, 작동유가 공급됨에 따라서 브레이크 디스크 측으로 이동되어 브레이크 디스크를 가압하게 된다.
또한, 기계식 브레이크장치의 경우는 가압부재가 레버 조작에 의해 축심 주위를 회동하는 캠 플레이트(cam plate) 구조로 이루어져 있는데, 캠 플레이트에는 동심원 상에 다수의 볼(ball)이 결합 안내되는 캠 홈이 형성되어 있다. 이로써, 캠 플레이트를 회동시키게 되면, 캠 홈으로부터 볼이 벗어나게 되어 플레이트 표면에 접지됨으로써, 결과적으로 캠 플레이트가 브레이크 디스크 측으로 밀리면서 브레이크 디스크를 가압하게 된다.
여기서, 종래의 유압식 브레이크장치는, 기계식 브레이크장치에 비해 조작성 및 응답성이 좋고, 큰 제동력을 얻을 수 있어, 주로 주행용 브레이크로 사용되고 있다.
한편, 트랙터 등의 농업용 작업 차량에는, 주행용 브레이크와 더불어 별도의 주차 브레이크가 필히 구비되어야 하는데, 이러한 주차 브레이크로는 누설(leak)이나 유압 변화의 우려가 있는 유압식 브레이크장치보다는 기계식 브레이크장치가 주로 채택되고 있다.
하지만, 종래의 트랙터용 브레이크 장치는 작업자가 브레이크 페달을 밟음에 따라 트랙터가 제동되었고, 이런 브레이크 작동을 통해 트랙터가 완전히 정지된 상태에서 트랙터의 전진 또는 후진 변속이 가능하였으나, 트랙터의 작업 특성상 전진 또는 후진 변속이 빈번하게 일어남에 따라 작업자는 반복적으로 브레이크 페달을 밟아 트랙터를 정지시켜야 하므로 전진 또는 후진으로의 변속 작업이 매우 불편하고 번거롭게 이루어지는 단점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-0920867호
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 트랙터의 브레이크 장치에 전진에서 후진 또는 후진에서 전진으로 변속시 트랙터를 자동으로 제동할 수 있도록 구성함으로써, 트랙터를 간편하게 전진 또는 후진으로 변속시킬 수 있도록 한 트랙터용 자동브레이크 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 트랙터용 자동브레이크 장치는, 트랙터의 브레이크 시스템에 구성되는 수동 마스터실린더와 브레이크 오페라실린더 사이에 구비되는 자동 마스터실린더를 포함하는 트랙터용 자동브레이크 장치로서, 자동 마스터실린더는 수동 마스터실린더와 연결되는 한편 수동 마스터실린더와 연결되는 포트를 개폐시키는 솔레노이드밸브를 갖는 상부 실린더본체; 상부 실린더본체 및 브레이크 오페라실린더와 연결되는 한편 그 내부에는 공급되는 유압유에 의해 이동되면서 작동유를 브레이크 오페라실린더로 공급하여 브레이크 시스템을 작동시키는 피스톤을 갖는 하부 실린더본체;를 포함할 수 있다.
그리고, 상부 실린더본체에는 그 내부의 상부유로와, 상부유로와 연통되게 형성되는 연결유로와, 연결유로와 수동 마스터실린더를 연결하는 입구포트와, 상부유로와 하부 실린더본체를 연결하는 연결포트가 구비되고, 솔레노이드밸브는 전기적 제어신호에 의해 인출되어 연결유로와 상부유로 간의 연통구를 막아 작동유가 연결유로에서 상부유로 측으로만 흐를 수 있도록 하는 체크피스톤이 구비될 수 있다.
게다가, 솔레노이드밸브는 하부 실린더본체로 유압유가 공급될 시 체크피스톤이 인출되도록 구비될 수 있다.
또한, 하부 실린더본체에는 그 내부에 형성되어 피스톤이 이동되게 구비되는 한편 그 일단부가 상부 실린더본체의 연결포트가 연결되는 하부유로와, 하부유로의 타단부에 연통되게 형성되어 유압유가 공급되는 입구포트와, 하부유로의 일단부에 형성되어 브레이크 오페라실린더와 연결되는 출구포트가 구비되고, 하부유로에 구비되는 피스톤에 의해 입구포트는 출구포트 및 연결포트와 격리되게 구비될 수 있다.
이와 더불어, 하부 실린더본체의 하부유로에는 피스톤을 기준으로 하여 입구포트 측에는 유압유가 작용되고, 출구포트 및 연결포트 측에는 작동유가 작용되며, 유압유와 작동유는 서로 다른 특성의 오일로 구비될 수 있다.
한편, 하부 실린더본체에는 유압유를 공급하고 회수하기 위한 유압라인이 구비되고, 유압라인에는 공급되는 유압유의 유량을 조절할 수 있는 오리피스와, 오리피스를 우회하여 유압라인에 연결되는 우회라인이 구비되며, 우회라인에는 하부 실린더본체에서 배출되는 유압유에 의해서만 우회라인을 개방시키는 체크밸브가 구비될 수 있다.
본 발명의 트랙터용 자동브레이크 장치에 따르면, 트랙터의 브레이크 장치에 구성된 수동 마스터실린더와 브레이크 오페라실린더 사이에 자동 마스터실린더를 구비하고, 자동 마스터실린더는 ECU의 제어에 의해 공급되는 유압으로 작동됨으로써 트랙터의 전진 또는 후진으로의 방향 전환시 트랙터를 자동으로 제동하여 트랙터를 간편하게 전진 또는 후진으로 변속시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 트랙터용 자동브레이크 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 트랙터용 자동브레이크 장치에 구성되는 자동 마스터실린더의 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동 마스터실린더의 단면 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 트랙터용 자동 마스터실린더의 상부유로와 연결유로를 나타낸 단면도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 자동 마스터실린더의 작동상태를 나타낸 도면으로서, 도 5는 수동 브레이크 시의 작동상태이고, 도 6은 자동 브레이크 시의 작동상태이며, 도 7은 자동 브레이크가 작동된 상태에서 수동 브레이크가 작동되는 상태의 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
아울러, 본 발명의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예이다.
그리고, 아래 실시예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
이에, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
첨부도면 도 1 내지 도 7은 본 발명에 따른 트랙터용 자동브레이크 장치 및 이에 구성되는 자동 마스터실린더의 작동관계를 나타낸 도면들이다.
본 발명에 따른 트랙터용 자동브레이크 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 트랙터의 브레이크 시스템에 구성되는 수동 마스터실린더(10)와 브레이크 오페라실린더(20) 사이에 구비되는 자동 마스터실린더(100)를 포함한다.
여기서, 수동 마스터실린더(10)는 기존 트랙터의 브레이크 시스템에 구비된 부품으로서, 트랙터 운전자가 브레이크 페달(미도시)을 밟는 답력에 의해 작동유에 공급압을 발생시켜 공급하는 작동을 하게 된다.
그리고, 브레이크 오페라실린더(20) 역시도 기존 트랙터의 브레이크 시스템에 구비된 부품으로, 수동 마스터실린더(10)로부터 유입된 작동유의 공급압으로 브레이크 디스크를 가압하여 제동하는 작동을 하게 된다.
한편, 수동 마스터실린더(10)와 브레이크 오페라실린더(20) 사이에는 자동 마스터실린더(100)가 구비되고, 자동 마스터실린더(100)와 수동 마스터실린더(10) 사이에는 작동유가 수동 마스터실린더(10)에서 자동 마스터실린더(100) 측으로만 흐르고 반대로의 역류는 차단하는 체크식 솔레노이드밸브(130)가 구비된다.
이러한 자동 마스터실린더(100)와 체크식 솔레노이드밸브(130)(이하에서는 "솔레노이드밸브"라 한다)에 대해서는 하기에서 자세히 설명하기로 한다.
자동 마스터실린더(100)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 수동 마스터실린더(10)와 연결되는 상부 실린더본체(100a)와, 브레이크 오페라실린더(20)와 연결되는 하부 실린더본체(100b)를 포함하고, 상부 실린더본체(100a)와 하부 실린더본체(100b)는 일체형으로 형성되어 연통되게 구비된다.
이러한 상부 실린더본체(100a)에는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 그 내부의 상부유로(110)가 상부 실린더본체(1000a)의 길이 방향으로 형성되고, 상부유로(110)의 일측편에는 상부유로(110)와 나란하게 형성되어 상부유로(110)와 연통되는 연결유로(120)가 형성되며, 연결유로(120) 상부에는 연결유로(120)와 직교되게 구비되어 연통되는 한편 수동 마스터실린더(10)와 연결되는 입구포트(122)가 형성되고, 상부유로(110) 하부에는 상부유로(110)와 직교되는 한편 하부 실린더본체(100b)와 연결되는 연결포트(111)가 형성된다.
여기서, 연결유로(120)는 상부유로(110)보다 큰 직경을 갖되, 입구포트(122) 측에서 후술될 솔레노이드밸브(130) 측으로 갈수록 다단의 구조로 확장되는 직경을 갖도록 형성되고, 다단의 직경 중 일측의 내측면에는 상부유로(110)와 연통되는 연통구(121)가 형성된다.
이에 따라, 후술될 솔레노이드밸브(130)의 체크피스톤(131)이 입구포트(122) 측으로 인출되면 연결유로(120)의 연통구(121)를 막아 폐쇄시킴으로써 상부유로(110)를 역류하는 작동유는 연결유로(120)로 유입되지 못해 수동 마스터실린더(10)로의 역류가 방지되고, 수동 마스터실린더(10)에서 입구포트(122)로 유입되는 작동유는 체크피스톤(131)을 솔레노이드밸브(130) 측으로 강제로 밀어내 이동시키면서 개방되는 연통구(121)를 통해 상부유로(110)로 유입되어 흐를 수 있는 유로를 확보하게 된다.
이로써, 솔레노이드밸브(130)의 작동시는 솔레노이드밸브(130)에 의해 작동유가 연결유로(120)에서 상부유로(110) 측으로만 흐를 수 있게 된다.
그리고, 상부 실린더본체(100a)의 양측부에는 상부유로(110)에 연결되는 공기빼기 포트(112)와, 연결유로(120)에 연결되는 솔레노이드밸브(130)가 각각 구비된다.
이러한 공기빼기 포트(112)에는 공기빼기 니플(미도시)이 결합되어, 상부유로(110)를 미세하게 개방시킴으로써 공기를 간편하게 빼낼 수 있다.
솔레노이드밸브(130)는 트랙터의 ECU(미도시)에서 출력되는 전기적 제어신호에 의해 인출되어 연결유로(120)의 연통구(121)를 막아 차단시키는 체크피스톤(131)이 구비되고, 전기적 제어신호가 끊어지면 인출된 체크피스톤(131)에 의해 솔레노이드밸브(130) 내에서 압축된 스프링(미도시)의 인장력에 의해 체크피스톤(131)이 솔레노이드밸브(130) 측으로 이동되어 원위치로 복귀된다.
이때, 체크피스톤(131)은 연통구(121)가 있는 연결유로(120)의 내경에 대응한 외경을 갖는 원판이나 구체로 형성될 수 있음과 더불어 연통구(121)를 충분히 가려 덮을 수 있는 폭(두께)을 갖도록 형성될 수 있다.
이로써, 솔레노이드밸브(130)가 작동되어 체크피스톤(131)이 도 6과 같이 인출된 경우에는 체크피스톤(131)이 연결유로(120)의 연통구(121)를 막아 폐쇄시킴으로써 상부유로(110)의 작동유가 연결유로(120) 및 입구포트(122)를 통해 수동 마스터실린더(10)로 역류됨이 방지되고, 반대로 수동 마스터실린더(10)에서 입구포트(122)로 작동유가 유입될 시는 유입되는 작동유에 의해 체크피스톤(131)이 도 7에서와 같이 솔레노이드밸브(130) 측으로 밀려 강제 이동됨에 의해 폐쇄돼 있던 연통구(121)가 개방됨으로써 작동유가 상부유로(110)를 통해 배출될 수 있는 유로를 확보하게 된다.
따라서, 자동 마스터실린더(100)가 작동된 상태에서도 운전자가 브레이크 페달을 밟으면, 브레이크 페달을 밟는 답력만큼 수동 마스터실린더(10)가 작동되어 일정량의 작동유가 상부 실린더본체(100a)의 입구포트(122)로 유입되고, 유입된 작동유의 유압과 더불어 솔레노이드밸브(130) 내에서 압축된 스프링의 인장력에 의해 체크피스톤(131)은 강제로 역 이동되어 연통구(121)가 개방됨으로써 자동 마스터실린더(100)의 오작동시 트랙터를 수동으로 제동할 수 있게 된다.
상부 실린더본체(100a)의 하부에 일체로 형성된 하부 실린더본체(100b)는 상부 실린더본체(100a)와 연통되게 구비된다.
이러한 하부 실린더본체(100b)에는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 그 내부의 하부유로(140)가 하부 실린더본체(100b)의 길이 방향으로 형성되고, 하부유로(140) 내에는 피스톤(150)이 이동가능하게 구비된다.
그리고, 하부유로(140)의 하부 일측에는 하부유로(140)와 직교되게 구비되어 연통되는 한편 후술될 유압라인(200)으로부터 유압유가 공급되는 입구포트(141)가 형성되고, 입구포트(141)와 이격된 일측편에는 하부유로(140)와 브레이크 오페라실린더(20)를 연통되게 연결하는 출구포트(142)가 형성되며, 출구포트(142)의 상부에는 상부 실린더본체(100a)의 연결포트(111)가 구비된다.
특히, 상기와 같이 형성된 포트 중 입구포트(141)는 하부유로(140)에 구비되는 피스톤(150)에 의해 반대편 측의 출구포트(142) 및 연결포트(111)와 격리되게 구비된다.
게다가, 피스톤(150)을 기준으로 양측으로 격리된 하부유로(140)에는 서로 다른 특성의 오일이 작용되는 바, 피스톤(150)을 기준으로 하여 입구포트(141) 측의 하부유로(140)에는 유압유가 작용되고, 출구포트(142) 및 연결포트(111) 측의 하부유로(140)에는 작동유가 작용된다.
이와 같이 작용하는 작동유는 신속한 제동작동을 위해 점도가 낮은 식물성 오일을 브레이크 오일로 구비할 수 있고, 유압유는 작동유보다 점도가 높은 광물성 오일을 유압유로 구비할 수 있다.
이러한 유압유는 하부 실린더본체(100b)의 입구포트(141)와 유압공급원(미도시)을 연결하는 유압라인(200)을 통해 하부 실린더본체(100b)의 입구포트(141)로 유입되거나 배출되고, 작동유는 하부 실린더본체(100b)의 출구포트(142)와 브레이크 오페라실린더(20)를 연결하는 별도의 라인을 통해 하부 실린더본체(100b)의 출구포트(142)에서 배출되거나 유입되게 구비된다.
여기서, 작동유가 하부 실린더본체(100b)의 출구포트(142)로 유입될 시는 이의 작동유가 상부 실린더본체(100a)의 연결포트(111) 및 상부유로(110), 연결유로(120), 입구포트(122)를 통해 수동 마스터실린더(10)로 유입될 수 있다.
따라서, 하부 실린더본체(100b)의 입구포트(141)로 유압유가 공급될 시는 피스톤(150)이 출구포트(142) 측으로 이동되면서 작동유를 출구포트(142)를 통해 브레이크 오페라실린더(20)로 배출시키고, 유압유의 공급과 동시에 솔레노이드밸브(130)가 작동되어 연통구(121)가 폐쇄됨으로써 피스톤(150)의 이동에 의해 배출되는 작동유 중 일부는 상부 실린더본체(100a)의 상부유로(110)를 통해 유입될 수는 있지만, 연결유로(120)로는 역류되지 못하고 모두 출구포트(142)를 통해 브레이크 오페라실린더(20)로 배출된다.
그리고, 브레이크 해제시는 솔레노이드밸브(130)가 원상태로 복귀됨과 동시에 작동유가 브레이크 오페라실린더(20)에서 하부 실린더본체(100b)의 출구포트(142)로 역유입되고, 하부 실린더본체(100b)의 하부유로(140)로 역유입되는 작동유에 의해 피스톤(150)이 역 이동되어 유압유를 입구포트(141)를 통해 배출시키며, 하부유로(140)로 역유입된 작동유는 상부 실린더본체(100a)의 연결포트(111)를 통해 상부유로(110) 및 연결유로(120), 입구포트(122)를 통해 수동 마스터실린더(10)로 역 유입된다.
한편, 상기한 피스톤(150)은 그 외측면에 다수의 패킹(151)이 일정 간격마다 구비되어 입구포트(141) 측의 하부유로(140)와 출구포트(142) 측의 하부유로(140)를 완전히 차단하여 격리시키게 된다.
게다가, 출구포트(142) 측의 하부유로(140)에는 탄성부재(160)가 삽입되어 구비되고, 이 탄성부재(160)는 압축 코일스프링으로 구비됨이 바람직하다. 따라서, 탄성부재(160)의 양측 단부는 하부 실린더본체(100b)의 내측면과 피스톤(150)의 일측면에 접한 상태로 피스톤(150)을 탄력 지지하고, 유압유에 의한 피스톤(150)의 이동시는 탄성부재(160)가 압축되며, 유압유의 공급이 중지되면 탄성부재(160)의 복원력에 의해 피스톤(150)이 역 이동되어 원위치로 복귀된다.
그리고, 입구포트(141)에는 유압유를 공급하고 회수하기 위한 유압라인(200)이 구비된다.
이 유압라인(200)에는 유압유의 유량을 조절하여 공급할 수 있는 가변형 오리피스(210)가 구비되고, 오리피스(210)를 우회하여 유압라인(200)에 연결되는 우회라인(220)이 구비되며, 우회라인(220)에는 입구포트(141)에서 배출되는 유압유에 의해서만 우회라인(220)을 개방시켜 흐를 수 있도록 한 체크밸브(230)가 구비된다.
이로써, 입구포트(141)로 공급되는 유압유는 우회라인(220)은 체크밸브(230)에 의해 막혀 흐르지 못하고 모두 유압라인(200)의 오리피스(210)를 통해서만 입구포트(141)로 공급되고, 입구포트(141)에서 배출되는 유압유는 오리피스(210)에 의한 좁은 유로의 유압라인(200)을 통해서도 배출되지만, 대부분의 유압유는 우회라인(220)의 체크밸브(230)를 통해 신속하게 배출된다.
이상과 같은 트랙터용 자동브레이크 장치의 작동관계를 설명한다.
먼저, 트랙터의 주행시는 솔레노이드밸브(130)의 체크피스톤(131)이 당겨진 상태로서 상부 실린더본체(100a)의 상부유로(110)와 연결유로(120)가 연통구(121)를 통해 연통된 상태로 구비되고, 전진에서 후진으로 또는 후진에서 전진으로 변속시 즉 자동 마스터실린더(100)의 작동시엔 솔레노이드밸브(130)의 작동에 의해 체크피스톤(131)이 인출되어 상부 실린더본체(100a)의 상부유로(110)와 연결유로(120) 사이의 연통구(121)를 막아 폐쇄한 상태가 된다.
[수동 마스터실린더(10)의 작동]
트랙터의 일반적인 전진 주행 또는 후진 주행 중 제동시엔 자동 마스터실린더(100)는 작동되지 않고 운전자가 브레이크 페달을 밟음에 따라 수동 마스터실린더(10)가 작동되어 트랙터가 제동된다.
즉, 트랙터의 일반적인 주행 시엔 도 5에 도시된 바와 같이, 자동 마스터실린더(100)의 솔레노이드밸브(130)가 작동하지 않은 상태로서, 체크피스톤(131)은 솔레노이드밸브(130) 측으로 이동돼 있어, 상부 실린더본체(100a)의 상부유로(110)와 연결유로(120)는 연통구(121)를 통해 연결된 상태가 된다.
이와 같은 상태의 주행 중에 제동을 위해 운전자가 브레이크 페달을 밟으면, 답력에 의해 수동 마스터실린더(10)가 작동되어 일정량의 작동유가 수동 마스터실린더(10)에서 배출되어 상부 실린더본체(100a)의 입구포트(122)로 공급된다.
입구포트(122)로 공급된 작동유는 연결유로(120)로 유입되면서 연통구(121)를 통해 상부유로(110)로 유입되고, 이는 다시 연결포트(111)를 통해 하부 실린더본체(100b)의 하부유로(140)로 유입되어 출구포트(142)를 통해 브레이크 오페라실린더(20)로 공급되어, 브레이크 디스크(미도시)를 가압함으로써 트랙터를 제동하게 된다.
[자동 마스터실린더(100)의 작동]
한편, 트랙터의 주행 중에 트랙터의 진행 방향을 전진 주행 또는 후진 주행으로 전환하고자 할 시엔 ECU에 방향 전환에 따른 전기적인 제어신호가 자동 브레이크 장치 즉 자동 마스터실린더(100)로 출력된다.
그러면, 전기적인 제어신호에 의해 유압라인(200)의 오리피스(210)를 통한 일정한 유압유가 도 6에 도시된 바와 같이, 자동 마스터실린더(100)의 하부 실린더본체(100b)에 구비된 입구포트(141)로 공급되고, 공급되는 유압유에 의해 하부 실린더본체(100b)의 하부유로(140) 내에서 피스톤(150)이 출구포트(142) 측으로 밀려 이동된다.
이와 같은 피스톤(150)의 이동에 의해 하부유로(140)에 저장돼 있던 작동유가 출구포트(142)를 통해 브레이크 오페라실린더(20)로 공급되어 브레이크 디스크를 가압함으로써 트랙터를 제동하게 된다.
따라서, 트랙터의 진행 방향을 전진 또는 후진으로 전환시에는 트랙터가 자동으로 제동되어 정지됨으로써 변속이 간편하게 이루어져 신속한 방향 전환을 이룰 수 있게 된다.
특히, ECU의 전기적 제어신호에 의해 하부 실린더본체(100b)의 입구포트(141)로 유압유가 공급됨과 동시에 솔레노이드밸브(130)가 작동되어 인출된 체크피스톤(131)이 상부 실린더본체(100a)의 상부유로(110)와 연결유로(120) 사이의 연통구(121)를 폐쇄시킴으로써 피스톤(150)의 이동에 의해 하부유로(140)에서 배출되는 작동유 중 일부는 상부 실린더본체(100a)의 연결포트(111)를 통해 상부유로(110)로 유입될 수 있지만 연결유로(120) 측으로의 역류는 차단되므로 하부유로(140) 내의 작동유는 모두 출구포트(142)를 통해 브레이크 오페라실린더(20)로 배출된다.
[자동 마스터실린더(100)의 작동시 수동 마스터실린더(10)의 작동]
상기와 같은 자동 마스터실린더(100)의 작동에도 트랙터가 제동되지 않는 오작동 시에는 운전자가 브레이크 페달을 밟게 된다.
그러면, 수동 마스터실린더(10)의 작동시와 같이, 브레이크 페달을 밟는 답력에 의해 수동 마스터실린더(10)가 작동되어 일정량의 작동유가 수동 마스터실린더(10)에서 배출되어 상부 실린더본체(100a)의 입구포트(122)로 공급된다.
입구포트(122)로 공급된 작동유는 연결유로(120)로 유입되면서 연통구(121)를 막고 있는 솔레노이드밸브(130)의 체크피스톤(131)에 작용하게 되는데, 이때 체크피스톤(131)에 작용하는 작동유는 브레이크 페달을 밟는 답력과 더불어 솔레노이드밸브(130) 내에서 압축된 스프링의 인장력이 더해진 압력으로 작용하게 되므로 체크피스톤(131)은 도 7에서와 같이 솔레노이드밸브(130) 측으로 강제 이동되면서 막고 있던 연통구(121)를 개방시키게 된다.
이로써, 상부 실린더본체(100a)의 연결유로(120)로 공급된 작동유는 연통구(121)를 통해 상부유로(110)로 유입되고, 유입된 작동유는 연결포트(111)를 통해 다시 하부 실린더본체(100b)의 하부유로(140)로 유입되어 출구포트(142)를 통해 브레이크 오페라실린더(20)로 배출되어 브레이크 디스크를 강제로 가압함으로써 트랙터를 제동시킬 수 있게 된다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
10 : 수동 마스터실린더 20 : 오페라실린더
100 : 자동 마스터실린더 100a : 상부 실린더본체
100b : 하부 실린더본체 110 : 상부유로
111 : 연결포트 112 : 공기빼기 포트
120 : 연결유로 121 : 연통구
122 : 입구포트 130 : 솔레노이드밸브
131 : 체크피스톤 140 : 하부유로
141 : 입구포트 142 : 출구포트
150 : 피스톤 151 : 패킹
160 : 탄성부재 200 : 유압라인
210 : 오리피스 220 : 우회라인
230 : 체크밸브

Claims (6)

  1. 트랙터의 브레이크 시스템에 구성되는 수동 마스터실린더와 브레이크 오페라실린더 사이에 구비되는 자동 마스터실린더를 포함하는 트랙터용 자동브레이크 장치로서,
    자동 마스터실린더는 수동 마스터실린더와 연결되는 한편 수동 마스터실린더와 연결되는 포트를 개폐시키는 솔레노이드밸브를 갖는 상부 실린더본체;
    상부 실린더본체 및 브레이크 오페라실린더와 연결되는 한편 그 내부에는 공급되는 유압유에 의해 이동되면서 작동유를 브레이크 오페라실린더로 공급하여 브레이크 시스템을 작동시키는 피스톤을 갖는 하부 실린더본체;를 포함하는 트랙터용 자동브레이크 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상부 실린더본체에는 상부 실린더본체의 내부에 형성되는 상부유로와, 상부유로와 연통되게 형성되는 연결유로와, 연결유로와 수동 마스터실린더를 연결하는 입구포트와, 상부유로와 하부 실린더본체를 연결하는 연결포트가 구비되고,
    솔레노이드밸브는 전기적 제어신호에 의해 인출되어 연결유로와 상부유로 간의 연통구를 막아 작동유가 연결유로에서 상부유로 측으로만 흐를 수 있도록 하는 체크피스톤이 구비되는 트랙터용 자동브레이크 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    솔레노이드밸브는 하부 실린더본체로 작동유가 공급될 시 체크피스톤이 인입되도록 구비되는 트랙터용 자동브레이크 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    하부 실린더본체에는 하부 실린더본체의 내부에 하부유로가 형성되고, 하부유로 내에는 피스톤이 이동되게 구비되며,
    하부유로의 일단부에는 상부 실린더본체의 연결포트가 연통되게 구비되고, 하부유로의 타단부에는 입구포트가 연통되게 구비되며,
    하부유로에 구비되는 피스톤에 의해 입구포트는 출구포트 및 연결포트와 격리되게 구비되는 트랙터용 자동브레이크 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    하부 실린더본체의 하부유로에는 피스톤을 기준으로 하여 입구포트 측에는 유압유가 공급되고, 출구포트 및 연결포트 측에는 작동유가 공급되며,
    유압유와 작동유는 서로 다른 특성의 오일로 구비되는 트랙터용 자동브레이크 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    하부 실린더본체에는 유압유를 공급하고 회수하기 위한 유압라인이 구비되고,
    유압라인에는 공급되는 유압유의 유량을 조절할 수 있는 오리피스와, 오리피스를 우회하여 유압라인에 연결되는 우회라인이 구비되며,
    우회라인에는 하부 실린더본체에서 배출되는 유압유에 의해서만 우회라인을 개방시키는 체크밸브가 구비되는 트랙터용 자동브레이크 장치.
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